路易斯安那州立大学
信用:CC0公共领域
随着世界寻找和要求更多可持续的能源和材料，植物生物质可以作为生物材料和生物燃料生产的可再生资源提供解决方案
然而，直到现在，植物生物质中复杂的物理和化学相互作用一直是收获后加工中的一个挑战
在今天发表在《自然通讯》上的一项新研究中，LSU化学系副教授王拓和他的研究团队揭示了碳水化合物如何与芳香族聚合物木质素相互作用形成植物生物质
这一新信息有助于推动开发更好的技术，将生物质用于能源和材料
王的研究团队研究了多种植物物种木质纤维素成分的纳米级组装，包括草、硬木和软木物种
这些草含有许多粮食作物，如玉米，是美国生产生物燃料的主要原料
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木本植物，通常用于建筑材料，已经成为下一代生物燃料的有希望的候选者，以减少对粮食作物的依赖
该团队利用他们在固态核磁共振波谱方面的专业知识，比较了三种植物木质素-碳水化合物界面的纳米级组织，并揭示了生物聚合物的结构如何影响它们与其他细胞壁成分的关联
“我们发现，半纤维素木聚糖利用其扁平结构结合纤维素微纤维，主要依靠其非扁平结构与木质素纳米域结合，”王说
然而，在紧密包装的木质材料中，纤维素也被迫充当与木质素的第二交互作用者
" 新发现的关于木质素-碳水化合物界面组织的高分辨率信息已经修正了植物生物材料的研究
通过光谱学方法，被研究的样品保持其自然状态，没有化学扰动
结果揭示了不同植物细胞壁结构的差异
这项研究是由LSU的研究生Alex Kirui和Wancheng Zhao以及王研究组的博士后研究员Deligey和组成的团队进行的；弗雷德里克·门廷克-维吉尔，美国国家强磁场实验室(佛罗里达州塔拉哈西)的动态核极化技术专家
)谁合作了这个项目；宾夕法尼亚州立大学的惠阳教授提供了大量的建模专业知识
这种方法使得未来有机会观察不同植物和工程突变体中的复杂生物分子，这将有助于开发更好的技术来生产生物可再生能源和生物材料
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